Outil de gestion de l azote pour le blé tendre d hiver biologique en Ile-de-France Prévoir la fertilisation en sortie d hiver à l échelle de l exploitation Charlotte Glachant, Claude Aubert, Chambre d Agriculture de Seine-et-Marne Contact : charlotte.glachant@seine-et-marne.chambagri.fr Le travail présenté ici est issu de la réflexion globale menée sur la gestion de l azote en grandes cultures biologiques dans la région Ile-de-France par la Chambre d Agriculture de Seine-et-Marne. La rotation et la mise en place d un précédent légumineuse favorable permettent de répondre à la majeure partie des besoins azotés du blé biologique, et les apports d engrais organiques doivent se raisonner en compléments éventuels en fonction de la situation de la parcelle. Les outils classiques de prévision de la fertilisation ne répondent pas complètement au besoin des systèmes biologiques : - En système biologique, prévoir sa fertilisation, c est d abord évaluer l intérêt ou non de fertiliser (en fonction de la situation de la parcelle), avant de calculer la dose nécessaire ; or la méthode des bilans classique suppose un apport d engrais systématique et vise à évaluer la dose à apporter. - Le fonctionnement des produits organiques azotés, les seuls autorisés en AB, passe par une phase de minéralisation dans le sol : les conditions de cette minéralisation et de l absorption de l azote fourni par le sol doivent être prises en compte dans les outils d aide à la décision. Les expérimentations en fertilisation organique et suivis de parcelles menés sur le blé biologique en Ile-de-France depuis 1995, ainsi que le travail réalisé en 2008 avec l ITAB 1 sur une zone géographique élargie, ont montré que les apports d engrais organiques au printemps sur blé n étaient pas rentables dans un nombre important de situations (dans 40 % des essais, quels que soient les prix de l azote et du blé). Ils ont également permis d identifier les conditions de rentabilité de ces apports en fonction de la situation de la parcelle et mis en évidence l importance de bien caractériser cette situation. Ces travaux ont abouti à la mise en place d un outil qui permet à l agriculteur d évaluer la prise de risque d un apport en sortie d hiver suivant la parcelle : risque adventice, économique, etc. et ensuite de hiérarchiser les apports entre parcelles au niveau de l exploitation, c'est-à-dire de décider d un apport sur les parcelles qui le valoriseront le mieux. L originalité de l outil tient en plusieurs points : - la prise en compte de facteurs limitants : type d année climatique (pluviométrie hivernale) en lien avec le type de sol, la structure du sol, l enherbement, etc., qui permet d évaluer le niveau de fournitures azotées du sol que l on peut espérer pour le printemps, - la notion de rendement réalisable : en agriculture biologique, le rendement réalisable sans apports, peut varier du simple au triple suivant l année. Il est donc important de pouvoir connaître le niveau de rendement que l on peut espérer avant de décider de fertiliser ou non, - le calcul de la rentabilité prévisible de l apport d engrais organique suivant les parcelles. La démarche de l outil, constitué d une feuille de calcul et des référentiels permettant les calculs, est la suivante : 1 en partenariat également avec Arvalis, les Chambres d Agriculture de la région Centre, la FDGEDA 18 dans le cadre du programme interrégional Ile de France Centre «Demain la bio dans les exploitations grandes cultures de la zone Centre» financé par FranceAgriMer. Article paru dans Echo-MO n 110 novembre décembre 2014 page 1
I. Caractériser la situation de la parcelle Une caractérisation précise de la parcelle est indispensable à l utilisation pertinente de l outil. Identifier le type de sol et les valeurs qui lui sont associées La clé d identification des types de sol fournie dans les référentiels est calée sur la classification des sols de Seine-et-Marne2 : elle est basée sur une caractérisation au toucher et sur les propriétés des sols définies à dire d exploitants et d experts. Le référentiel sol permet ensuite de connaître les valeurs associées au type de sol identifié, nécessaires aux calculs réalisés dans l outil (azote minéralisé dans le sol, capacité du sol à minéraliser les engrais organiques (CMEO)). Identifier les facteurs limitants présents en sortie d hiver Un facteur limitant est un paramètre qui, au cours de la campagne, peut avoir un effet sur la disponibilité de l azote pour la plante et/ou sur la capacité d absorption de cet azote par la plante. Les facteurs limitants pénalisent ainsi la productivité de la culture. Les facteurs limitants pris en compte sont les suivants : - le climat (pluviométrie hivernale de l année en cours), - la structure du sol, - le peuplement de la culture, - les mauvaises herbes, - les maladies et ravageurs. Il s agit d évaluer leur niveau global d intensité prévisible au moment de la prise de décision (en sortie d hiver), selon trois niveaux (0 : pas de facteur limitant, 1 : facteurs limitants à impact modéré sur le rendement, 2 : facteurs limitants à impact fort sur le rendement). 2 Classification agronomique et comportementale des sols de Seine et Marne Guide Conseil 4, CA 77, mai 2005. Article paru dans Echo-MO n 110 novembre décembre 2014 page 2
Deux référentiels permettent d évaluer le niveau du ou des facteurs limitants en présence : - Climat : un référentiel fournit le niveau de facteur limitant lié à l année climatique (pluviométrie hivernale) en fonction du type de sol, - Autres types de facteurs limitants : un référentiel donne, de manière indicative, la correspondance entre les observations de terrain (nombres de pieds d adventices/m², indicateurs de structure de sol, etc.) et le niveau de facteur limitant. Mesurer le Reliquat Sortie Hiver (RSH) Le RSH est une donnée indispensable pour connaître la quantité d azote minéral présente dans le sol à la fin de l hiver. Il dépend du précédent de la culture, de la minéralisation de l humus pendant l automne et du lessivage qui a eu lieu pendant l hiver. Le type de précédent donne une idée globale de la situation azotée de la parcelle mais il est insuffisant étant donné la variation des reliquats laissés par un même précédent d une année sur l autre, et d un secteur à l autre. La mesure du RSH est donc indispensable et une analyse doit donc être réalisée chaque année sur les parcelles concernées, sur trois niveaux si la profondeur du sol le permet. Exemple : Caractérisation de la parcelle Blé derrière féverole. Parcelle en limon battant (azote du sol minéralisé : 100 kg N/ha, CMEO = 2). Observation des adventices en sortie hiver : environ 200 pieds de vulpins /m², soit un facteur limitant de niveau 1. RSH : 75 kg N/ha. II. Calculer le rendement réalisable dans chaque parcelle L objectif est de connaître le rendement réalisable dans la parcelle avec les seules fournitures azotées du sol. Cependant, les facteurs limitants peuvent limiter l absorption par la plante de cet azote disponible. La simple connaissance des fournitures du sol ne suffit donc pas, il faut aussi connaître la proportion d azote provenant des fournitures du sol qui peut être absorbée par la plante suivant l impact des facteurs limitants existants. Attention : le rendement réalisable obtenu grâce à cet outil tient compte des facteurs limitants identifiés en sortie d hiver, mais ne tient pas compte des autres facteurs limitants qui peuvent intervenir ensuite (et non prévisibles à ce moment-là) : attaques de maladies ou ravageurs, coup de sec limitant le peuplement épis, etc. Le calcul du rendement réalisable est le suivant : Rendement réalisable = Fourniture d azote du sol x coefficient d absorption de l azote Coefficient b 0 Fournitures du sol : Elles sont calculées à partir des mêmes termes de l équation que dans la méthode du bilan classique. Les référentiels, spécifiques à cet outil, fournissent les valeurs en fonction du type de sol, précédent, etc. Coefficient d absorption : On constate que la capacité de la plante à absorber l azote fourni par le sol dépend de l intensité des facteurs limitants, d où l introduction de ce coefficient d absorption dans les calculs : Niveau de facteur limitant 0 1 2 % d absorption 70 % 50 % 25 % Article paru dans Echo-MO n 110 novembre décembre 2014 page 3
Coefficient b 0 : Le coefficient b 0, qui représente la quantité d azote nécessaire à la production d un quintal de blé biologique sans apport d engrais, est légèrement inférieur au coefficient utilisé en agriculture conventionnelle. Il se situe à environ 2,8 kg N/q produit (contre 3 à 3,5 kg N/q en agriculture conventionnelle). Exemple : calcul du rendement réalisable Fournitures du sol en limon battant, derrière féverole, avec un RSH de 75 kg N/ha = 225 kg N/ha. Coefficient d absorption : 50 % en raison du facteur limitant (adventices) de niveau 1. Rendement réalisable : (225 x 50 %)/2,8 = 41 q/ha Ce niveau de rendement ne paraît pas satisfaisant compte-tenu du potentiel de ce type de sol, il est donc intéressant d évaluer si un apport d engrais organique pourrait l améliorer. III. Evaluer l efficacité et la rentabilité d un apport d engrais organique au tallage L efficacité des apports d engrais organiques au tallage dépend de la capacité de valorisation des engrais organiques par la culture et de la situation azotée de la parcelle (précédent). Remarque : quatre types de produits (fientes de volailles, farine de plume, vinasses et guano) ont été testés dans les essais, les différences d efficacité entre ceux-ci n ont jamais été significatives. Il n est donc pas fait ici de distinction entre les produits. Capacité de valorisation des engrais organiques (CVEO) La valorisation de l azote des engrais organiques par la culture dépend : - de la capacité du sol à minéraliser les engrais organiques (CMEO, exprimée en trois classes, fournie pour chaque type de sol dans le référentiel), - de l impact de facteurs qui limitent l absorption globale de l azote par la plante (niveau de facteurs limitants (FL) précédemment identifié). Cette CVEO est donc exprimée en quatre grandes classes (faible à très élevée), selon la formule suivante : Capacité du sol à minéraliser les engrais organiques CMEO 1 = moyenne 2 = élevée 3 = très élevée Facteurs limitants FL 0 = aucun 1 = moyen 2 = fort = Capacité de valorisation de l engrais organique CVEO 0 = faible 1 = moyenne 2 = élevée 3 = très élevée Niveau prévisible d efficacité sur le rendement. L efficacité des apports dépend fortement de la CVEO (donc des facteurs limitants), mais aussi de la situation azotée de la parcelle mesurée grâce au Reliquat Sortie Hiver (RSH sur trois niveaux) : CVEO 0 (faible) 1 (moyenne) 2 (élevée) 3 (très élevée) Classe de RSH indifférent 0-45 45-80 80-115 0-45 45-80 80-115 >115 0-45 45-80 80-115 >115 Niveau d'efficacité sur le rendement 0 ++ + 0 +++ ++ + 0 ++++ +++ ++ + Gain indicatif de rendement pour 60 kg N/ha apportées : 0 : < 3 q/ha ; + : 3 à 6 q/ha ; ++ : 6 à 9 q/ha ; +++ : 9-12 q/ha ; ++++ : 12 q/ha Article paru dans Echo-MO n 110 novembre décembre 2014 page 4
Gain ou perte de marge brute lié(e) à l apport. Un apport agronomiquement efficace n est pas pour autant rentable, suivant le prix du produit utilisé et le prix de vente du blé. Les grilles du référentiel permettent de déterminer le niveau de rentabilité d un apport en fonction de son niveau d efficacité (nombre de +), du prix de l unité d azote et du prix du blé. Si l apport est rentable, on peut alors calculer la dose à apporter en fonction de l efficacité prévisible de l apport. Pour la prise de décision, il ne faut pas perdre de vue qu un apport d engrais organique profite tout autant aux mauvaises herbes qu à la culture, et que, par conséquent, toute fertilisation expose à un risque accru de salissement de la parcelle (dès 50 kg N/ha pour les adventices nitrophiles et 100 kg N/ha pour les autres). Exemple : efficacité et rentabilité prévisibles d un apport Limon battant : CMEO = 2 - Facteur limitant = 1 CVEO = 1 RSH = 75 kg/ha. Niveau d efficacité sur le rendement : +, soit un gain de 3 à 6 q/ha pour 60 kg N/ha apportées et donc une perte prévisible de marge brute de -50 à -100 /ha pour un blé vendu à 375 /t et l unité d azote payée 2 / kg N. De plus un apport risquerait d amplifier le problème d adventices déjà identifié en sortie d hiver Pas d apport. Conclusion L efficacité des engrais organiques apportés au printemps est fortement dépendante de facteurs dont on connaît les caractéristiques au moment de l apport : la situation pédoclimatique, l azote déjà présent dans le sol (RSH) et la présence éventuelle de certains facteurs limitants. L outil présenté ici prend en compte ces facteurs pour évaluer la rentabilité prévisible des apports à la parcelle, et permettre à l agriculteur de choisir les parcelles à fertiliser en priorité ou à ne pas fertiliser. D autres facteurs non prévisibles, comme la météorologie des semaines suivant l apport, ou l apparition de maladies en fin de cycle, peuvent cependant influencer aussi l efficacité de l apport. Cet outil, et en particulier le calcul de la rentabilité, s en tient à une approche centrée uniquement sur l azote. Les autres éléments contenus dans les engrais organiques peuvent justifier à eux-seuls une fertilisation dans certains cas. Pour plus de détails (documents disponibles sur le site internet de l ITAB) : - Dernière version de l outil (janvier 2014) (http://www.itab.asso.fr/downloads/fichestechniques_culture/oadn_bleab_2014_complet_idf.pdf) - Billy, L., 2008. Mise en place d un outil de gestion de l azote pour le blé tendre en système de grandes cultures biologiques en zone Centre, ITAB-CA77, Mémoire de fin d études ENITA de Clermont-Ferrand, 38 p. (http://www.itab.asso.fr/downloads/comagro/rapport_lbilly_oct08.pdf) Article paru dans Echo-MO n 110 novembre décembre 2014 page 5